(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光チップの周囲が透光性樹脂によって封止されて成る発光側１次モールド体と、
受光チップの周囲が透光性樹脂によって封止されて成る受光側１次モールド体と、
上記発光側１次モールド体と上記受光側１次モールド体とを、上記発光チップと上記受光チップとが互いに対向するように配置すると共に、上記発光素子と上記受光チップとの間に被検出物が移動する空間を設けるように、遮光性樹脂で封止して成る２次モールド体と
を備え、
上記発光側１次モールド体には、上記発光チップが複数設けられており、
上記発光側１次モールド体を構成する上記透光性樹脂における上記複数の発光チップ夫々の光軸上には、上記各発光チップから出射された光を上記受光側１次モールド体の上記受光チップに向かって集光するレンズが形成されており、
上記２次モールド体における互いに対向している上記発光チップと上記受光チップとの間の空間を通過する、円形を成すと共に周囲には円形状に光透過部が配列された上記被検出物としての回転ディスクを備え、
上記複数のレンズは、上記回転ディスクにおける上記光透過部の配列の曲率半径と同じ曲率半径の円弧に沿って配列されている
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項２】
請求項１に記載の透過型光結合装置において、
各発光チップにおける光出射位置は、各発光チップに対応するレンズの焦点位置に配置されている
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項３】
請求項１に記載の透過型光結合装置において、
各発光チップにおける光出射位置は、各発光チップに対応するレンズの焦点位置よりも所定距離だけ離れた位置に配置されている
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の透過型光結合装置において、
上記発光側１次モールド体を構成する上記透光性樹脂における上記複数のレンズの周囲には、上記各レンズの周囲を囲むように上記透光性樹脂によって平坦部が形成されている
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の透過型光結合装置において、
上記発光チップは、光出射領域が、光出射面の中心部に限定されている光出射領域限定発光チップである
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一つに記載の透過型光結合装置において、
上記複数の発光チップは、互いに発光波長が異なる発光チップである
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項７】
請求項６に記載の透過型光結合装置において、
上記複数のレンズの夫々は、焦点の位置が対応する上記発光チップの光出射位置になるような形状を有している
ことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか一つに記載の透過型光結合装置を備え、
上記被検出物は、移動する物体に取り付けられており、
上記透過型光結合装置によって上記被検出物を検出することによって、上記移動する物体の移動情報を検知することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光チップから出射されて被検出物を透過し、受光チップで受光された光の光量によって、上記被検出物を検出する透過型光結合装置およびそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の透過型光結合装置として、例えば、特公平３‐７６４２８号公報(特許文献１)に開示された光電式ロータリーエンコーダがある。この光電式ロータリーエンコーダでは、発光素子と、受光素子と、上記発光素子および上記受光素子の夫々を固定する外装ケースと、上記発光素子から出射された光をコリメート化させるレンズと、の部品(上記発光素子と上記レンズとの間にスリットを挟む場合もある)を含んでいる。
【０００３】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示された光電式ロータリーエンコーダにおいて、小型化を図ろうすると、以下のような問題がある。
【０００４】
すなわち、通常、上記光電式ロータリーエンコーダの小型化を図る場合には、上記レンズを極小にして焦点距離を小さくするのが常套手段である。ところが、その場合には、弊害として、上記発光素子から出射された光を広域に照射することが困難であるという問題が発生する。
【０００５】
さらに、上記レンズの焦点距離が小さくなればなる程、上記発光素子に位置ズレが起こった場合や、大きな発光スポット光を使用した場合には、上記レンズからの光束において理想的なコリメート光から外れた成分が大きくなる傾向があるという問題がある。
【０００６】
また、上記発光素子から出射された光を上記受光素子に向って通すスリットが円周方向に一定のピッチで設けられた回転体の小型化も進んでいる。その場合には、上記スリットの配列の曲率半径が小さくなるため、複数の上記レンズを直線状に配置すると、上記発光素子と上記回転体の上記スリットとに位置ズレが生じる場合があるという問題もある。
【０００７】
また、小型化に伴って上記発光素子および上記受光素子への半田付け時等の熱ストレスが大きくなるが、１次モールドによって形成された上記発光素子および上記受光素子の夫々を２次モールドによって樹脂で封止して、発光チップおよび受光チップが搭載されたリードフレームの根元部を固定することができ、信頼性を確保できるようにしている。ところが、上記２次モールドを行う場合には、上記発光素子および上記レンズが２次モールド樹脂によって覆われることを防止する必要がある。一般的には、２次モールド金型を上記レンズの形状に合わせて作成して上記レンズを保護するのであるが、上記２次モールド金型の位置合わせが困難であるために量産には向かないという問題がある。
【０００８】
また、上記スリットが円周方向に設けられた回転体に代えて、透明プラスチックの円盤に上記発光素子から出射された光を遮る箇所に印刷を施した回転体を使用することも可能である。その場合には、上記透明プラスチックの円盤における上記印刷を施さない領域にインクや油等の異物が付着すると、本来は光を通す箇所で光が散乱される原因となる場合がある。
【特許文献１】特公平３‐７６４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、この発明の課題は、特性や性能の低下を抑制しつつ、容易に小型化を図ることができる透過型光結合装置およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の透過型光結合装置は、
発光チップの周囲が透光性樹脂によって封止されて成る発光側１次モールド体と、
受光チップの周囲が透光性樹脂によって封止されて成る受光側１次モールド体と、
上記発光側１次モールド体と上記受光側１次モールド体とを、上記発光チップと上記受光チップとが互いに対向するように配置すると共に、上記発光素子と上記受光チップとの間に被検出物が移動する空間を設けるように、遮光性樹脂で封止して成る２次モールド体と
を備え、
上記発光側１次モールド体には、上記発光チップが複数設けられており、
上記発光側１次モールド体を構成する上記透光性樹脂における上記複数の発光チップ夫々の光軸上には、上記各発光チップから出射された光を上記受光側１次モールド体の上記受光チップに向かって集光するレンズが形成されており、
上記２次モールド体における互いに対向している上記発光チップと上記受光チップとの間の空間を通過する、円形を成すと共に周囲には円形状に光透過部が配列された上記被検出物としての回転ディスクを備え、
上記複数のレンズは、上記回転ディスクにおける上記光透過部の配列の曲率半径と同じ曲率半径の円弧に沿って配列されている
ことを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、複数の発光チップから複数のレンズにより複数の光束を得るので、従来の光束と同じ幅の光束を得る場合には、上記各レンズの径を小さくして焦点距離を短くすることができ、上記発光側１次モールド体を薄くして小型化を図ることができる。さらに、複数の発光チップと同数のレンズとを用いることによって、広域に光を照射することができる。
【００１２】
すなわち、複数の発光チップと複数のレンズとを配列することによって、上記発光側１次モールド体の薄型化を図り、且つ、広域に光を照射することができるのである。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
さらに、上記被検出物が円形状に光透過部が配列された回転ディスクである場合であって、この回転ディスクが小型化されて光透過部の配列の曲率半径が小さくなった場合でも、上記回転ディスクにおける光透過部の配列の曲率半径と同じ曲率半径の円弧に沿って上記複数のレンズが配列されているため、上記発光チップと上記回転ディスク上の上記光透過部とに位置ズレが無く、上記回転ディスクに対して最適な光源を提供することができる。
【００１７】
また、１実施の形態の透過型光結合装置では、
各発光チップにおける光出射位置は、各発光チップに対応するレンズの焦点位置に配置されている。
【００１８】
この実施の形態によれば、各発光チップにおける光出射位置が、各発光チップに対応するレンズの焦点位置に配置されている。したがって、上記レンズによって平行光を得ることができ、当該透過型光結合装置の特性を安定化させることができる。
【００１９】
また、１実施の形態の透過型光結合装置では、
各発光チップにおける光出射位置は、各発光チップに対応するレンズの焦点位置よりも所定距離だけ離れた位置に配置されている。
【００２０】
この実施の形態によれば、各発光チップにおける光出射位置が、各発光チップに対応するレンズの焦点位置よりも所定距離だけ離れた位置に配置されているので、上記レンズによって集束光を得ることができる。したがって、上記レンズに対する上記発光チップのダイボンド位置が理想位置からズレた場合でも、光束が絞られているために、全体的な光線の理想光線に対する傾き(つまり光線の拡散)を最小限に抑制することができ、当該透過型光結合装置の特性を安定化させることができる。
【００２１】
さらに、複数の発光チップと複数のレンズとを有しているため、光束が絞られているにも拘わらず広域を照射することが可能である。
【００２２】
また、１実施の形態の透過型光結合装置では、
上記発光側１次モールド体を構成する上記透光性樹脂における上記複数のレンズの周囲には、上記各レンズの周囲を囲むように、上記透光性樹脂によって平坦部が形成されている。
【００２３】
この実施の形態によれば、上記発光側１次モールド体における上記複数のレンズの周囲には、上記透光性樹脂によって平坦部が形成されている。したがって、上記２次モールド時に、上記レンズに２次モールド用の遮光性樹脂が被ることを防止することができる。さらに、２次モールド金型の構造が容易にできる。以上の結果、量産化が容易になる。
【００２４】
また、１実施の形態の透過型光結合装置では、
上記発光チップは、光出射領域が、光出射面の中心部に限定されている光出射領域限定発光チップである。
【００２５】
この実施の形態によれば、上記発光チップを、光出射領域が光出射面の一部に限定された光出射領域限定発光チップである電極逆マスク発光チップあるいは電流狭窄発光チップ等としたので、上記発光チップからの出射光の光束を絞ることができ、散乱光の影響を軽減することができる。
【００２６】
また、１実施の形態の透過型光結合装置では、
上記複数の発光チップは、互いに発光波長が異なる発光チップである。
【００２７】
この実施の形態によれば、上記複数の発光チップを互いに発光波長が異なる発光チップで構成するので、上記被検出物の表面にインクや油分等の異物が付着している場合でも、上記複数の発光チップの総てからの出射光が上記異物によって吸収されることは無く、何れかの発光チップからの出射光が上記被検出物を透過して上記受光チップに受光される。したがって、上記発光チップの出力の安定化を図ることができる。
【００２８】
また、１実施の形態の透過型光結合装置では、
上記複数のレンズの夫々は、焦点の位置が対応する上記発光チップの光出射位置になるような形状を有している。
【００２９】
この実施の形態によれば、上記複数の各レンズの焦点は、対応する上記発光チップの光出射位置に位置しているので、上記対応する上記発光チップの発光波長が互いに異なる場合であっても、夫々の上記発光チップからの出射光をコリメート化することができ、上記発光波長が互いに異なる複数の発光チップに関する色収差の影響を無くすことができる。したがって、上記発光チップの出力の安定化を図ることができる。
【００３０】
また、この発明の電子機器は、
この発明の透過型光結合装置を備え、
上記被検出物は、移動する物体に取り付けられており、
上記透過型光結合装置によって上記被検出物を検出することによって、上記移動する物体の移動情報を検知することを特徴としている。
【００３１】
上記構成によれば、特性や性能の低下を抑制しつつ、容易に小型化を図ることができる透過型光結合装置を用いているので、小型で、上記移動する物体の移動情報を安定して検知できる電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上より明らかなように、この発明の透過型光結合装置は、複数の発光チップから複数のレンズにより複数の光束を得るので、従来の光束と同じ幅の光束を得る場合には、上記各レンズの径を小さくして焦点距離を小さくすることができる。したがって、上記発光チップの周囲が透光性樹脂によって封止されて成る発光側１次モールド体を薄くして、小型化を図ることができる。さらに、複数の発光チップと同数のレンズとを用いることによって、広域に光を照射することができる。
【００３３】
すなわち、この発明によれば、複数の発光チップと複数のレンズとを配列することによって、上記発光側１次モールド体の薄型化を図り、且つ、広域に光を照射することができる。したがって、特性や性能の低下を抑制しつつ、容易に小型化を図ることができるのである。
さらに、上記被検出物が円形状に光透過部が配列された回転ディスクであり、この回転ディスクが小型化されて光透過部の配列の曲率半径が小さくなった場合でも、上記回転ディスクにおける光透過部の配列の曲率半径と同じ曲率半径の円弧に沿って上記複数のレンズが配列されているため、上記発光チップと上記回転ディスク上の上記光透過部とに位置ズレが無く、上記回転ディスクに対して最適な光源を提供することができる。
【００３４】
また、この発明の電子機器は、特性や性能の低下を抑制しつつ、容易に小型化を図ることができる透過型光結合装置を用いているので、小型で、上記移動する物体の移動情報を安定して検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３６】
・第１実施の形態
図１および図２は、本実施の形態の透過型光結合装置の概略構成を示す。本実施の形態における透過型光結合装置は、発光素子１とこの発光素子１からの光を受ける受光素子２との間に設けられた光通過路３内を発光素子１の光軸と交差するように通過する回転ディスク４の回転速度,回転方向および回転位置等を検出する透過型光結合装置である。
【００３７】
上記透過型光結合装置は、光半導体のチップ(以下、発光チップと言う)(図示せず)とこの発光チップから出射された光を集光するレンズ５とを有する発光素子１と、発光素子１の上記発光チップから出射されて回転ディスク４を通過した光を受光する光半導体のチップ(以下、受光チップと言う)(図示せず)を有する受光素子２と、発光素子１および受光素子２を光通過路３を挟んで互いに対向させて配置するように樹脂で２次モールドしてなる２次モールド体６と、を含んで構成されている。
【００３８】
上記発光素子１は、図１(a)に示すように、複数個の発光ダイオード等の上記発光チップが搭載された発光側リードフレーム７を、複数個のレンズ５を有するように透光性樹脂によって１次モールドしてなる発光側１次モールド体８で構成されている。また、受光素子２は、分割フォトダイオード等の上記受光チップが搭載された受光側リードフレーム９を、透光性樹脂によって１次モールドしてなる受光側１次モールド体１０で構成されている。
【００３９】
以下、本実施の形態における発光素子１を、３個のレンズ５を用いる場合を例に説明する。本実施の形態においては、図１(a)および図３に示すように、半球状あるいは楕円球状であるレンズ５を３個水平方向に直線状に並べている。そして、図３に示すように、発光側リードフレーム７上には、レンズ５の個数と同じ３個の発光チップ１１が搭載されている。そして、個々の発光チップ１１の光出射位置が対応するレンズ５の焦点の位置に配置されるように、レンズ５と発光側リードフレーム７との距離が設定されて、平行光が得られるようにしている。
【００４０】
このように、従来は１つの発光チップから１つのレンズによって１つの光束を得ていたのを、本実施の形態においては、３つの発光チップ１１から３つのレンズ５によって３つの光束を得るようにしている。したがって、従来の光束と同じ幅の光束を得る場合には、レンズ５の径を小さくして焦点距離を短くすることができ、発光素子１の発光側１次モールド体８を薄くして、発光素子１の小型化を図ることができるのである。さらに、複数の発光チップ１１と同数のレンズ５とを用いることによって、広域に光を照射することを可能にしている。
【００４１】
すなわち、本実施の形態においては、半球状あるいは楕円球状の極小のレンズ５を複数個並べることによって、発光素子１の薄型化を図り、且つ、広域に光を照射することができるのである。
【００４２】
尚、本実施の形態においては、複数個の発光チップ１１と複数個のレンズ５とを水平に直線状に並べている。この場合には、回転ディスク４も小型化されて上記光透過部としてのスリットの配列の曲率半径が小さくなった場合には、発光素子１と回転ディスク４の上記スリットとに位置ズレが生じてしまう。そこで、そのような場合には、図１(b)に示すように、３個の発光チップと３個のレンズ５'とを、回転ディスク４におけるスリットの配列の曲率半径と同じ曲率半径の円弧に沿って配列することによって、発光素子１'と回転ディスク４の上記スリットとに位置ズレが無く、回転ディスク４に対して最適な光源を提供することができるのである。
【００４３】
・第２実施の形態
上記第１実施の形態においては、上記３個の発光チップ１１の光出射位置が対応するレンズ５,５'の焦点の位置に配置されるように、レンズ５,５'と発光側リードフレーム７との距離を設定して、平行光を回転ディスク４に向って投光している。
【００４４】
これに対し、本実施の形態においては、図４に示すように、３個の発光チップ１５の光出射位置が、対応するレンズ１６の焦点が並ぶレンズ焦点ライン１７よりも距離「Ｌ」だけ離れた位置に配置されるように、レンズ１６と発光側リードフレーム１８との距離を設定している。こうして、集束光を回転ディスクに向って投光するようにしている。
【００４５】
このように、上記集束光を回転ディスクに向って投光することによって、図５において発光チップ１５'で示すように、レンズ１６に対するダイボンド位置が理想位置１５aからズレた場合でも、光束が絞られているために全体的な光線の理想光線に対する傾き(つまり光線の拡散)を最小限に抑制することができ、特性を安定化させることができる。これに対して、図５において発光チップ１９で示すように、対応するレンズ２０の焦点の位置に光出射位置が配置されるようにレンズ２０と発光側リードフレーム１８との距離が設定されて、平行光が回転ディスクに向って投光された場合には、発光チップ１９のレンズ２０に対するダイボンド位置が理想位置１９aからズレた場合には、光束が絞られていないために全体的な光線の理想光線に対する傾き(つまり光線の拡散)が、光束が絞られている場合に比して大きくなってしまうのである。
【００４６】
以上のように、上記発光チップ１５の光出射位置を対応するレンズ１６の焦点の位置よりも距離「Ｌ」だけ離れた位置に配置して集束光を出射することによって、発光チップ１５のダイボンド位置が理想位置からズレた場合でも、理想的なコリメート光から外れた成分を抑制して、発光チップ１５の特性を安定化させることができる。
【００４７】
・第３実施の形態
上記第１実施の形態においては、上記３個の発光チップ１１の発光波長は、総て同じ波長に設定されている。これに対して、本実施の形態においては、図６に示すように、発光チップ２１の発光波長がλaであり、発光チップ２２の発光波長がλbであり、発光チップ２３の発光波長がλcであり、３個の発光チップ２１,２２,２３の発光波長は互いに異なるように設定されている。こうすることによって、上記回転ディスクが、透明プラスチックの円盤に発光チップ２１,２２,２３から出射された光を遮る箇所に印刷を施した回転ディスクである場合に、この回転ディスクの表面にインクや油分等の異物が付着し、例えば発光チップ２１からの波長λaの出射光が上記異物によって吸収されたとしても、発光チップ２２,２３からの波長λb,λcの出射光は上記異物によって吸収されること無く上記回転ディスクを透過して受光チップに受光されるため、発光素子１の出力の安定化を図ることができるのである。
【００４８】
このように、本実施の形態においては、３個の発光チップ２１,２２,２３の発光波長を互いに異なるように設定しているので、上記３個の発光チップ２１,２２,２３からの総ての出射光が上記回転ディスクの表面に付着している異物によって吸収されることが無く、発光素子１の出力の安定化を図ることができるのである。
【００４９】
尚、図６においては、上記３個の発光チップ２１,２２,２３の光出射位置が対応するレンズ２４の焦点の位置に配置されるように、レンズ２４と発光側リードフレーム２５との距離が設定されている。しかしながら、図４に示すように、３個の発光チップ２１,２２,２３の光出射位置が対応するレンズ２４の焦点の位置よりも離れた位置に配置されるように、レンズ２４と発光側リードフレーム２５との距離を設定しても差し支えない。
【００５０】
・第４実施の形態
上記第１実施の形態においては、上記発光チップが複数個搭載された発光側リードフレーム７を、複数個のレンズ５を有するように透光性樹脂によって１次モールドしてなる発光側１次モールド体８で構成された発光素子１を、受光素子２と共に樹脂によって２次モールドを行っている。そして、上記２次モールドを遮光性樹脂で行う場合には、図９に示すように、発光素子１におけるレンズ５が上記遮光性樹脂によって覆われないように、発光素子１のレンズ５を覆う突出部３２を有する形状に２次モールド金型３１a,３１bを形成する必要がある。尚、図９における２次モールド金型３１a,３１bは、発光素子１の部分のみを示している。
【００５１】
本実施の形態においては、上記発光チップが複数個搭載された発光側リードフレームを透光性樹脂によって１次モールドして発光側１次モールド体２６を形成する際に、図７および図８に示すように、発光側１次モールド体２６におけるレンズ２７の周辺部に透光性樹脂を埋め込んで平坦部２８を形成し、レンズ２７の周辺部に２次モールド樹脂２９が回り込まないようにしている。したがって、２次モールド金型３０a,３０bを、図９に示すように発光側１次モールド体２６のレンズ２７を覆うような形状に形成する必要が無く、上記遮光性樹脂を用いた２次モールドが簡単になる。その結果、リードフレームにタイバーで連結して複数の発光側１次モールド体２６を形成する、所謂多連化を容易に行うことが可能になるのである。
【００５２】
・第５実施の形態
ところで、図１３に示すように、発光チップ４１を透光性樹脂で１次モールドしてレンズ４２を有する発光側１次モールド体４３を形成した場合、図中実線で示すように発光チップ４１の中心から出射されてレンズ４２で集光された光に対して、破線で示すように発光チップ４１の端部から出射されてレンズ４２で集光された光は全く異なる方向に進むため、外乱光となる。
【００５３】
本実施の形態は、上記発光チップの光出射領域が、光出射面の中心部に限定されている光出射領域限定発光チップを用いることによって、上記発光チップの端部から出射されて外乱光となる光を抑制し、発光素子の出力の安定化を図るものである。
【００５４】
図１０は、上記光出射領域限定発光チップとしての所謂電流狭窄チップの断面を示す。この電流狭窄チップは、半導体レーザでなる発光チップ４４におけるＰ型半導体４５とＮ型半導体４６とのＰ‐Ｎ接合部に、上部電極４７と略同じ形状を有し、中央部に円形の穴が設けられると共に、酸化膜,Ｎ‐Ｐ逆バイアス層,フォトレジスト等で形成された電流狭窄機能を有するジャンクションブロック層４８を設けて構成されている。
【００５５】
このように、上記発光チップ４４におけるＰ‐Ｎ接合部にジャンクションブロック層４８を設けることによって、Ｎ型半導体４６上の上部電極４７から供給される電流は、ジャンクションブロック層４８によって遮られて、ジャンクションブロック層４８の中央部に設けられた円形の穴の部分を通ることになる。その結果、図１１に示すように、発光チップ４４は、中央部のみで発光することになり、周辺部での発光が抑制されるのである。
【００５６】
図１２は、上記光出射領域限定発光チップとしての所謂逆電極チップの断面を示す。この逆電極チップは、半導体レーザでなる発光チップ４９におけるＰ型半導体５０とＮ型半導体５１とのうち、光出射側となるＮ型半導体５１上に形成された上部電極５２の一部に円形の穴５２aが設けて構成されている。
【００５７】
このように、上記発光チップ４９における光出射側のＮ型半導体５１上に、主として電流を供給すべき発光領域の周囲に電流を供給する逆電極(上部電極)５２を形成することによって、Ｐ‐Ｎ接合面で発光した光のうち電極５２の直下で発光した光は、上部電極５２によってマスキングされて遮光されることになる。その結果、Ｐ‐Ｎ接合面の一部で発光した光のみが、上部電極５２の穴５２aを通過することになり、発光チップ４９の周辺部で発光した光が抑制されるのである。
【００５８】
以上のごとく、本実施の形態によれば、発光チップ４４,４９の端部から出射されて外乱光となる光を抑制することができ、発光素子の出力の安定化を図ることができるのである。
【００５９】
・第６実施の形態
ところで、樹脂を光が透過する際に、光の波長の違いによって上記樹脂による屈折率が異なるため、長波長では屈折し難く、短波長では屈折し易い。したがって、図１４に示すように、発光チップ５３を透光性樹脂で１次モールドしてレンズ５４を有する発光側１次モールド体５５を形成した場合、図中実線で示すように、発光チップ５３の発光波長が長波長の場合には焦点距離が長くなり、破線で示すように、発光チップ５３の発光波長が短波長の場合には焦点距離が短くなり、所謂色収差が生ずる。
【００６０】
本透過型光結合装置においては、上記発光素子のレンズはコリメート光を得ることが理想である。そして、図３に示すように複数の発光チップと複数のレンズとを発光素子に搭載する場合には、個々の発光チップの光出射位置が対応するレンズの焦点の位置に配置されるように、各発光チップが搭載される発光側リードフレームの形状が予め設計されている。したがって、このように設計された発光側リードフレームに、図６に示すように、互いに異なる波長の発光チップを搭載した場合には、上記色収差の影響によって、総ての発光チップからの出射光をコリメート光にすることができなくなってしまう。
【００６１】
そこで、本実施の形態においては、図１４において、上記発光チップ５３の発光波長に応じて、レンズ５４の焦点の位置が対応する発光チップ５３の光出射位置になるように、レンズ５４の形状(レンズ部曲率)を設定するのである。こうすることによって、上記発光側リードフレームに互いに発光波長の異なる複数の発光チップを搭載した場合でも、上記発光側リードフレームの形状を変更する必要がなく、且つ、上記色収差の影響をなくすことができ、発光素子の出力の安定化を図ることができるのである。
【００６２】
尚、上記各実施の形態を個別に説明したが、求める透過型光結合装置の特性に応じて、上記各実施の形態を適宜組み合わせても一向に差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の透過型光結合装置における複数個のレンズと回転ディスクのスリットとの配列関係を示す図である。
【図２】図１に示す透過型光結合装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】図１における複数のレンズの断面図である。
【図４】複数の発光チップがレンズ焦点ラインよりも所定距離だけ離れた位置に配置された場合の複数のレンズの断面図である。
【図５】図４において、レンズに対するダイボンド位置がズレた場合に生ずる光線の拡散を最小限に抑制できることを説明するための図である。
【図６】複数の発光チップの発光波長を互いに異なるように設定した場合の複数のレンズの断面図である。
【図７】レンズの周辺部に平坦部を設けた発光側１次モールド体の外観図である。
【図８】発光側１次モールド体のレンズの周辺部に平坦部を設けた場合の２次モールド金型の断面図である。
【図９】発光側１次モールド体のレンズの周辺部に平坦部を設けない場合の２次モールド金型の断面図である。
【図１０】電流狭窄チップの断面を示す図である。
【図１１】電流狭窄チップの外観図である。
【図１２】逆電極チップの断面を示す図である。
【図１３】発光チップの中心からの出射光と端部からの出射光とを示す図である。
【図１４】色収差の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１,１'…発光素子、
２…受光素子、
３…光通過路、
４…回転ディスク、
５,５',１６,２０,２４,２７,４２,５４…レンズ、
６…２次モールド体、
７,７',１８,２５…発光側リードフレーム、
８,８',２６,４３,５５…発光側１次モールド体、
９…受光側リードフレーム、
１０…受光側１次モールド体、
１１,１５,１５',１９,２１〜２３,４１,４４,４９,５３…発光チップ、
１７…レンズ焦点ライン、
１５a,１９a…ダイボンドの理想位置、
２８…平坦部、
２９…２次モールド樹脂、
３０a,３０b,３１a,３１b…２次モールド金型、
３２…突出部、
４５,５０…Ｐ型半導体、
４６,５１…Ｎ型半導体、
４７,５２…上部電極、
４８…ジャンクションブロック層、
５２a…上部電極の穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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